JP3108250B2 - 画像合成装置及び画像ポインティングシステム - Google Patents

画像合成装置及び画像ポインティングシステム

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JP3108250B2
JP3108250B2 JP05166697A JP16669793A JP3108250B2 JP 3108250 B2 JP3108250 B2 JP 3108250B2 JP 05166697 A JP05166697 A JP 05166697A JP 16669793 A JP16669793 A JP 16669793A JP 3108250 B2 JP3108250 B2 JP 3108250B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】2台のマルチメディア・ワークス
テーションを2つの離れた場所にそれぞれ1台ずつ設置
し、双方のビデオカメラで撮影している映像を互いに相
手方に送れば、テレビ電話的なコミュニケーションがで
きる。さらに、これら2つの映像を合成すれば「仮想共
有空間」ができ、互いに相手の提示した資料、回路図、
デザイン図などを指示(ポインティング)しながら会話
や会議ができる作業環境を作ることができる。
【0002】本発明は、このような作業環境を実現する
ための画像合成装置及び画像ポインティングシステムに
関するものである。
【0003】
【従来の技術】H.Ishii et al.,"Toward an Open Share
d Workspace: Computer and Video Fusion Approach of
Teamworkstation", Commun. ACM Vol.34, No.12, pp.3
7-50,Dec.1991には、2つのビデオ映像のミキシングに
より半透明合成を実現した画像合成装置及び画像ポイン
ティングシステムが示されている。このシステムによれ
ば、例えば相手側から送られてくる「地図」の映像と自
分の「手」の映像とが1:1の重みで半透明合成された
映像が出力(表示)される。自分の「手」で相手の「地
図」をリアルタイムにポインティングしているのであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記H.Ishii et al.の
画像合成装置及び画像ポインティングシステムでは、ポ
インティングされるべき映像の全体と、ポインティング
するための映像の全体とを1:1の重みで半透明合成し
ていたので、ポインティング対象映像の「地図」が不鮮
明あるいは暗くなり、非常に見づらくなって、使い物に
ならなくなる場合が多いという欠点があった。
【0005】本発明の目的は、ポインティング対象とし
ての映像を常に鮮明に表示できるようにすることにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ポインティングされるべき映像を第1の
映像とし、例えば指し示す形の「手」などのポインティ
ングするための部分を含む映像を第2の映像とすると
き、第2の映像の全画面の中から「手」の部分だけの画
素(ピクセル)を特定し、該特定ピクセル以外の部分に
は第1の映像をそのまま表示することとしたものであ
る。特定ピクセルについては、2つの映像のミキシング
による半透明合成あるいは第1の映像に対する変換操作
が適用される。また、合成表示してはいけない領域であ
るか否かを示す画像合成禁止領域データの利用により、
あるウィンドウ内のみで半透明合成又は変換操作を実行
する。
【0007】
【作用】本発明によれば、特定ピクセル以外の部分では
半透明合成や変換操作が適用されないので、ポインティ
ング対象映像が鮮明に表示される。また、画像合成禁止
領域データを利用すれば、撮影された2つの映像中のポ
インティングに関係のない余計な物の表示を防止でき
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0009】(実施例1) 図1は本発明の第1の実施例の画像(動画)合成装置を
示すブロック図である。図1の装置はマルチメディア・
ワークステーション(図示せず)に搭載された実施例で
あって、左側に並んでいる映像Va とVb をもとにして
右側のVout を合成する機能を持つ。図1において、V
a 、Vb 、W、Vout は図3にその表示された場合のイ
メージを示すように、横1280×縦1024の画素
(ピクセル)からなるワークステーション画面サイズの
画像データであり、Va 、Vb 、Vout はそれぞれ1ピ
クセルがRGB(赤緑青)各8ビットの合計24ビット
の色データを持ち、Wは1ピクセルが1ビットのデータ
を持つ。動画データVa 、Vb 、Wが図1の装置に入力
するときには、図3の画面イメージ図の左上隅を起点と
するノンインターレース・スキャン(左上隅から最上位
ラインを右にスキャンして右上隅に至り、上から2ライ
ン目の左隅に移り、2ライン目を右にスキャン・・・、
右下隅に至って、再び左上隅に戻り、これを繰り返
す。)に従った順序で1ピクセル単位のデータが、クロ
ック信号(clock )に同期して入力されている。もちろ
んノンインターレース・スキャンの位相も完全に同期し
ている。2は2つの入力データA、Bを加重加算するミ
キシング回路であり、その出力Yに、Y=aA+bBの
大きさのデータを得るものである。a、bは重み値であ
り、この実施例ではa+b=1とし、例えば、a=0.4、
b=0.6やa=0.8、b=0.2など自由に設定可変である。こ
こではa=0.5、b=0.5(平均)に設定されている。
【0010】図1の場合、データがRGB各8ビットで
構成されているので、RはRどうし、GはGどうし、B
はBどうしでそれぞれ加算する。1は2つの入力データ
A、Bを入力し、入力データAが入力データBで示され
る条件に適合していれば合致信号を出力する条件判定手
段であり、図1の実施例では、比較器20で実現する。
比較器20は2つの入力データA、Bを入力し、入力デ
ータAの値が入力データBで示される範囲に入っている
かどうかを判定し、入っていれば出力Yに合致信号
“1”を出力する。3はデータセレクタであり、選択入
力Sが“0”のとき入力信号Aを、選択入力Sが“1”
のとき入力信号Bを、出力Yにそれぞれ出力するもので
ある。4は論理積をとるANDゲートである。5、6、
7、8、9はクロック信号の立ち上がりエッジで入力デ
ータを保持し出力するDフリップフロップ(D−F/
F)である。Dcon は比較器20に入力するための条件
データである。この実施例では動画データVb のRGB
各8ビットに対応して、RGBそれぞれの上限値(8ビ
ット)と下限値(8ビット)を与えて動画データ値の範
囲を指定するため合計48ビットのデータに設定してあ
る。
【0011】比較器20の内部構成を図2に示す。20
0〜205は公知のマグニチュードコンパレータであ
り、入力データPとQの値を大小比較し、PがQと等し
いか大きければ“P≧Q”=“1”かつ“P<Q”=
“0”となり、PがQより小さければ“P≧Q”=
“0”かつ“P<Q”=“1”となる。206〜209
は公知のANDゲートである。比較器20の入力Aに第
2の動画の画素データVb が24ビット、すなわちRG
B各8ビットで入力し、入力Bに条件データDcon が4
8ビット、すなわちRGB各8ビットに対応したそれぞ
れの上限値Rmax 、Gmax 、Bmax (各8ビット)と下
限値Rmin 、Gmin 、Bmin (各8ビット)を入力する
と、入力Aの動画の画素データ値がRmin ≦Red <Rma
x かつGmin ≦Green <Gmax かつBmin ≦Blue<Bma
x の条件に適合したときのみ、出力Yが“1”となり、
それ以外のとき(条件に不適合)には“0”となる。
【0012】次に、図1の装置の動作を説明する。この
装置を搭載するマルチメディア・ワークステーションの
ディスプレイ画面には、最終的に図3のVout のような
動画が表示される。図3のVa の画面イメージ図は、こ
のワークステーションで走る応用ソフトウェアがマルチ
ウィンドウに載せられて表示されるべく動画データVa
が準備される(実際にはバッファメモリに展開される)
ことを表す。離れた場所に相手(A) が居て、相手(A) の
町の土地利用状況をここにいる自分(B) に説明するため
に、相手(A) のビデオカメラである町の地図を舐めなが
ら写している。そのビデオ動画がCATV装置などで送
られて来て、図3のVa の中央のウィンドウにスーパー
インポーズ(サイズは横640×縦480)されてい
る。一方、自分(B) は、相手(A) の町のなかで興味を持
った建物について相手(A) に質問すべく、自分(B) の手
で相手(A) の町の地図をポインティングするため、自分
(B)のビデオカメラで自分(B) の手を写している。この
ビデオ動画が図3のVb の中央に表現されている(サイ
ズは横640×縦480)。このピクセル座標位置は、
2つのビデオ動画をぴったり重ねるべく、Va の「地
図」と全く同じに設定してある。Wは画面のなかで2つ
の動画(Va とVb )を合成したくない領域(動画合成
禁止領域)を示す情報をイメージ化したものであり、合
成したくないピクセルに対応する位置に“0”を、そう
でないところには“1”が設定されている。図3の実施
例ではVa の「地図」、Vb の「手」のビデオ動画を合
成したいため、この領域に対応した領域に“1”を設定
している。
【0013】図1の条件データDcon にはVb の「手」
を表す色をカバーする範囲の色データの上限値と下限値
を供給しておく。例えば「手」の色データの分布範囲
が、赤:R=Rmin 〜Rmax =“01100001”〜“100110
10”、緑:G=Gmin 〜Gmax=“01000010”〜“01011
011”、青:B=Bmin 〜Bmax =“00100110”〜“001
10001”であり、「手」以外の背景物がこれらの範囲か
ら外れた色だとすれば、Dcon に供給する48ビットの
条件データはDcon =Rmin Rmax Gmin GmaxBmin
Bmax =“01100001 10011010 01000010 01011011 0010
0110 00110001 ”に設定される。
【0014】さて、図1において、Va 、Vb 、Wの1
ピクセル分のデータがそれぞれD−F/F5、6、7に
よりクロック信号に同期して取り込まれると、ミキシン
グ回路2はVa とVb を半透明合成して、すなわち加算
(Va /2+Vb /2)して出力する。比較器20は、
Dcon が前記のような設定になっているため、Vb の色
データの中で「手」の部分のピクセルが取り込まれたと
きのみ合致信号“1”を出力する。動画合成禁止領域デ
ータWは中央のビデオ動画の部分以外は“0”であるた
め、ANDゲート4は「手」の動画の存在する領域での
み“1”となる。したがって、次のクロックパルスで、
D−F/F9の出力には図3のVout のような動画デー
タが得られることになる。
【0015】Vout をディスプレイ表示すれば、図3の
ようにポインティングするための「手」以外の部分、す
なわち「地図」のビデオ動画は全くそのままの状態で見
ることができ、全面を半透明合成したときのように、暗
くなったり、煩雑で見え難くなることがない。さらに、
本来「手」で覆い隠されて見えないはずの「手」の下の
「地図」の部分も半透明合成されているため、「手」が
透けて下の「地図」が見え、大事な情報の欠損がなくて
非常に都合が良い。
【0016】(実施例) 図は本発明の第の実施例の画像(動画)合成装置を
示すブロック図である。図において、10は2つの入
力データAとBを加算して出力する加算回路であり、D
−F/F5で保持された動画データVa とソフトウェア
により適切な値に設定される加算値Dadd とを加算する
ものである。加算回路10に入力される加算値Dadd
は、D−F/F11で保持された値である。ミキシング
回路2が加算回路10に置換された点を除いて、他の構
成は第1の実施例と同様である。
【0017】加算回路10は、動画データVa の色を明
るい方向にシフトするように、VaとDadd を加算して
出力する。例えば、Va =“01100110 11010011 010111
01”、Dadd =“01000000 01000000 01000000”のと
き、出力Y=“10100110 11111111 10011101”となる。
ただし、出力Y中の「G」の部分のように、加算の結果
8ビットをオーバーフローしたときは最高値“1111111
1”に強制設定する。
【0018】加算回路10による動画データVa の変換
結果は、ポインティングするための動画データVb 中の
「手」の部分のピクセルが取り込まれたときのみ選択さ
れる。したがって、本来「手」で覆い隠されて見えない
はずの「手」の下の「地図」の部分のみが周囲と違って
際立って明るく見える。しかも、ポインティングするた
めの「手」以外の部分、すなわち「地図」のビデオ動画
は全くそのままの状態で見ることができ、全面を半透明
合成したときのように、暗くなったり、煩雑で見え難く
なることがない。
【0019】(実施例) 図は本発明の第の実施例の画像(動画)合成装置を
示すブロック図である。図において、12は入力デー
タAからBを減算して出力する減算回路であり、D−F
/F5で保持された動画データVa からソフトウェアに
より適切な値に設定される減算値Dsub を減算するもの
である。減算回路12に入力される減算値Dsub は、D
−F/F13で保持された値である。加算回路10が減
算回路12に置換された点を除いて、他の構成は第
実施例と同様である。
【0020】減算回路12は、動画データVa の色を暗
い方向にシフトするように、Va からDsub を減算して
出力する。例えば、Va =“11100110 00110011 010111
01”、Dsub =“01000000 01000000 01000000”のと
き、出力Y=“10100110 00000000 00011101”となる。
ただし、出力Y中の「G」の部分のように、減算の結果
8ビットをアンダーフローしたときは最低値“0000000
0”に強制設定する。
【0021】減算回路12による動画データVa の変換
結果は、ポインティングするための動画データVb 中の
「手」の部分のピクセルが取り込まれたときのみ選択さ
れる。したがって、本来「手」で覆い隠されて見えない
はずの「手」の下の「地図」の部分のみが周囲と違って
際立って暗く見える。しかも、ポインティングするため
の「手」以外の部分、すなわち「地図」のビデオ動画は
全くそのままの状態で見ることができ、全面を半透明合
成したときのように、暗くなったり、煩雑で見え難くな
ることがない。
【0022】(実施例) 図は本発明の第の実施例の画像(動画)合成装置を
示すブロック図である。図において、14は2つの入
力データAとBとを乗算して出力する乗算回路であり、
D−F/F5で保持された動画データVa とソフトウェ
アにより適切な値に設定される乗算値Dmul とを乗算す
るものである。乗算回路14に入力される乗算値Dmul
は、D−F/F15で保持された値である。加算回路1
0が乗算回路14に置換された点を除いて、他の構成は
の実施例と同様である。
【0023】乗算回路14は、動画データVa の色を明
るい方向に増幅しあるいは暗い方向に減衰するように、
Va とDmul とを乗算して出力する。ここに、Dmul は
RGBに対応した8ビット3組構成の数値である。Dmu
l の各数値を表わす8ビットは、整数部としての上位4
ビットと、小数部としての下位4ビットとに分けられ
る。つまり、各数値は整数部と小数部との間に仮想的な
小数点を持つ固定小数点数である。例えば、“0010000
0”は10進数の2.0を、“00000100”は10進数の
0.25を各々表わす。Va =“01100110 11010011 01
011101”、Dmul =“00100000 00100000 00100000”の
とき、出力YはY=“11001100 11111111 10111010”と
なり、Va が明るい色に変換される。ただし、出力Y中
の「G」の部分のように、乗算の結果8ビットをオーバ
ーフローしたときは最高値“11111111”に強制設定す
る。Va =“01100110 00000010 11011101”、Dmul =
“00000100 00000100 00000100”のとき、出力Y=“00
011001 00000000 00110111”となり、Va が逆に暗い色
に変換される。ただし、出力Y中の「G」の部分のよう
に、乗算の結果8ビットをアンダーフローしたときは最
低値“00000000”に強制設定する。
【0024】乗算回路14による動画データVa の変換
結果は、ポインティングするための動画データVb 中の
「手」の部分のピクセルが取り込まれたときのみ選択さ
れる。したがって、本来「手」で覆い隠されて見えない
はずの「手」の下の「地図」の部分のみが周囲と違って
際立って明るく又は暗く見える。しかも、ポインティン
グするための「手」以外の部分、すなわち「地図」のビ
デオ動画は全くそのままの状態で見ることができ、全面
を半透明合成したときのように、暗くなったり、煩雑で
見え難くなることがない。
【0025】(実施例) 図は本発明の第の実施例の画像(動画)合成装置を
示すブロック図である。図において、16は動画デー
タVa を入力し、その色の補色のデータを出力する補色
変換回路である。加算回路10が補色変換回路16に置
換された点を除いて、他の構成は第の実施例と同様で
ある。
【0026】補色変換回路16は、動画データVa の色
の補色を持ったデータを出力するように、Va の各ビッ
トを反転する。例えば、Va =“01100110 11010011 01
011101”のとき、出力Y=“10011001 00101100 101000
10”となる。
【0027】補色変換回路16による動画データVa の
変換結果は、ポインティングするための動画データVb
中の「手」の部分のピクセルが取り込まれたときのみ選
択される。したがって、本来「手」で覆い隠されて見え
ないはずの「手」の下の「地図」の部分のみが正反対の
色に変化するので、周囲と違って際立って見える。しか
も、ポインティングするための「手」以外の部分、すな
わち「地図」のビデオ動画は全くそのままの状態で見る
ことができ、全面を半透明合成したときのように、暗く
なったり、煩雑で見え難くなることがない。
【0028】(実施例) 図は本発明の第の実施例の画像(動画)合成装置を
示すブロック図である。図において、17は色相シフ
ト回路であり、D−F/F5で保持された動画データV
a の色相を、ソフトウェアにより適切な値に設定される
色相シフトパラメータHshift に対応した量だけシフト
して出力するものである。この色相シフト回路17は、
RGBデータをYCrCbデータ(輝度Yと色差Cr、
Cb信号)に変換するためのマトリックス回路(位相シ
フトを伴う)と、YCrCbデータをRGBデータに戻
すための標準の逆マトリックス回路とを直列につないだ
回路で実現できる。色相シフト回路17に入力される色
相シフトパラメータHshift は、D−F/F18で保持
された値である。加算回路10が色相シフト回路17に
置換された点を除いて、他の構成は第の実施例と同様
である。
【0029】色相シフト回路17は、動画データVa を
違う色に変換するように、Va の色相をHshift に応じ
た量だけシフトする。ここに、8ビットのHshift は上
位4ビットと下位4ビットとの間に仮想的な小数点を持
つ固定小数点数であり、Hshift =“00010000”(10
進数の1.0)のときに色相が30度回転する。例え
ば、Va が「赤」、Hshift =“01000000”=4.0
(120度回転)のとき、出力Yは「緑」となる。ま
た、Va が「赤」、Hshift=“00100000”=2.0(6
0度回転)のとき、出力Yは「黄」となる。
【0030】色相シフト回路17による動画データVa
の変換結果は、ポインティングするための動画データV
b 中の「手」の部分のピクセルが取り込まれたときのみ
選択される。したがって、本来「手」で覆い隠されて見
えないはずの「手」の下の「地図」の部分のみが所望量
だけシフトした色相の色に変化するので、周囲と違って
際立って見える。しかも、ポインティングするための
「手」以外の部分、すなわち「地図」のビデオ動画は全
くそのままの状態で見ることができ、全面を半透明合成
したときのように、暗くなったり、煩雑で見え難くなる
ことがない。
【0031】(実施例) 図は本発明の第の実施例の画像(動画)合成装置を
示すブロック図である。本実施例は、図1中の条件判定
手段1を一致比較器21で構成したものである。他の構
成は第1の実施例と同様である。つまり、画像(動画)
合成装置全体の動作は第1の実施例と同様である。
【0032】動画データVb の中から「手」の画素デー
タの位置を特定するための前記比較器20(図1)は、
Vb の色範囲を判定するウィンドウコンパレータであっ
た。この比較器20には、48ビットの条件データDco
n (Rmin Rmax Gmin Gmax Bmin Bmax )を入力す
る必要があった。これに対して、本実施例の一致比較器
21は、入力データAとBの各ビットが一致したときに
合致信号出力“A=B”が“1”となり、一致しなけれ
ば“A=B”が“0”となる公知のものであって、この
Dcon には画素データVb の「手」を表す色をカバーす
る色データのRGB各8ビットのうち各上位4ビット
(合計12ビット)のみを供給しておく。例えば「手」
の色データの分布範囲が、R=“01100001”〜“011011
00”、G=“01000010”〜“01001011”、B=“001101
10”〜“00111001”であり、「手」以外の背景がこれら
の範囲から外れた色だとすれば、12ビットの条件デー
タDcon は“0110 0100 0011”に設定される。画素デー
タVb の全ビットを比較対象とするのではなく上位4ビ
ットのみの一致をとることで、構成の簡単な一致比較器
21を用いて、固定ではあるが「幅」を持った色範囲を
指定することができる。Dcon =“0110 0100 0011”の
場合、「合致」の条件は、画素データVb が、R=“01
100000”〜“01101111”かつG=“01100000”〜“0110
1111”かつB=“00110000”〜“00111111”という色範
囲にあることである。もちろん、一致比較させるビット
数が少なければ範囲は広がり、多ければ範囲は狭くな
る。
【0033】なお、上記第1〜第の実施例ではポイン
ティングするための動画データVbから「手」の色に関
する条件データDcon に基づいて「手」の画素データの
位置を特定するように比較器20及び一致比較器21を
構成したが、背景色に関する条件データに基づいて逆に
「手」の画素データの位置を特定してもよい。ブルーバ
ックなど、「手」より背景の方が色範囲を絞りやすい場
合に有効である。
【0034】(実施例) 図10は本発明の第の実施例の画像ポインティングシ
ステムを示すブロック図である。この図には、右側(A
地点)にいるAさんが提示する動画(ここでは地図)に
対して、左側(B地点)にいるBさんが送られてきた地
図の特定の場所を自分の手でポインティングしている場
面が示されている。300は本発明の画像(動画)合成
装置である。301は動画合成装置300を制御するた
めの制御手段であり、ワークステーション(コンピュー
タ)の本体、すなわちCPU、記憶装置、入出力ポート
などで実現されるものである。制御手段301の入出力
ポートには、キーボード、マウスなどの入出力デバイス
が接続される。303,305は各々ビデオ動画を入力
するためのビデオカメラなどの画像入力手段である。A
さん側では、ビデオカメラに代えて、VTR、レーザー
ディスクなどを採用することも可能である。304,3
06はビデオ動画を表示することのできるテレビジョン
などの表示手段である。ここでは1280×1024画
素の解像度のワークステーションのフルカラーディスプ
レイが使われている。302はビデオ動画を双方向に伝
送するための画像伝送手段であり、近隣ビル内であれば
CATV装置、遠隔地であればISDNを利用した伝送
装置などで実現される。307,308はワークステー
ションのグラフィックス画面上にビデオカメラ303,
305から送られてきた640×480画素のビデオ動
画をスーパーインポーズするための手段であり、映像信
号をピクセルレートでスイッチする機能を備えた回路で
容易に実現できる。2つのスーパーインポーズ手段30
7,308の出力はそれぞれ、図3のVa 、Vb のよう
な映像となる。
【0035】次に、図10のシステムの動作を説明す
る。まず、A地点にいるAさんがビデオカメラ305で
相手に見せたい地図を撮影すると、その映像が画像伝送
手段302を介してB地点に到着し、スーパーインポー
ズ手段307でグラフィックス画面の上にスーパーイン
ポーズされて、動画合成装置300の第1の入力Va と
なる。一方、B地点にいるBさんは例えば青色の下敷き
を用意し、その上で手を移動させ、これをビデオカメラ
303で撮影し、その映像をスーパーインポーズ手段3
08に入力させて、ワークステーション画面サイズの画
像にする。このとき、制御手段301は2つのビデオカ
メラ303,305から入力された「手」と「地図」の
ワークステーション画面サイズ内の位置がぴったり同じ
位置になるように設定する。スーパーインポーズ手段3
08は所望の絵柄のグラフィックスとスーパーインポー
ズできるが、ここでは真白なグラフィックス画面にスー
パーインポーズする(実は「手」以外の部分は表示しな
いので、どんな絵柄であってもよい)。この出力を動画
合成装置300の第2の入力Vb とする。
【0036】動画合成装置300は、これら2つのビデ
オ動画を入力し、第2の入力Vb のうちの下敷きの青色
部分に対応する領域に「地図」の映像を、「手」の部分
に対応する領域は「手」と「地図」とを半分ずつ半透明
合成して、結果をVout として出力する。B地点のディ
スプレイ304は、動画合成装置300から出力された
Vout を表示する。A地点のディスプレイ306は、画
像伝送手段302を介して同じ映像を受信し、これを表
示する。
【0037】本実施例の画像ポインティングシステムに
よれば、前記第1〜第の実施例の画像(動画)合成装
置を利用して離れた地点にいる複数の人がポインティン
グ情報を含んだ鮮明なビデオ動画を共有することで、臨
場感の高いコミュニケーションを実現することができ
る。
【0038】(実施例) 図11は本発明の第の実施例の画像ポインティングシ
ステムを示すブロック図である。この図には、Aさんが
送った地図をBさんがポインティングするという図10
と同じ場面が描かれている。違うのは、AさんとBさん
が互いに同じ装置を所有していて、ビデオスイッチの切
り替えにより、Bさんに替わってAさんがポインティン
グする立場になれることである。
【0039】図11中の300〜308は、それぞれ図
10中の同一符号を付したものと同様の構成物である。
310は300と同様の画像(動画)合成装置、311
は301と同様の制御手段、317及び318は307
及び308と同様のスーパーインポーズ手段である。3
09及び319はビデオ動画入力を切り替えるためのビ
デオスイッチである。各々ワークステーション本体で構
成されるA,B両地点の制御手段301,311の互い
の間は、ネットワークなどで通信できる。これを利用し
て、両ワークステーションを連動させるように、合成画
像の設定サイズ、位置、種々のパラメータの連絡を行な
っている。
【0040】ビデオスイッチ309,319が図11
ように設定されている場合には、2つの動画合成装置3
00,310の各々に、Aさんからの「地図」の映像が
第1の入力Va として、Bさんの「手」の映像が第2の
入力Vb としてそれぞれ与えられる。その結果、Bさん
の「手」がAさんの「地図」の上に例えば半透明合成さ
れた映像が各々のディスプレイ304,306上のウィ
ンドウに表示される。この例とは逆に、ビデオスイッチ
309,319を共に反対側に切り替えれば、Aさんの
「手」がBさんの「地図」の上に半透明合成された映像
を各々のディスプレイ304,306に表示することが
できる。
【0041】本実施例の画像ポインティングシステムに
よれば、第の実施例の場合と同様に離れた地点にいる
複数の人がポインティング情報を含んだ鮮明なビデオ動
画を共有できるだけでなく、ポインティング主体を切り
替えることができる。したがって、臨場感の高い双方向
コミュニケーションの実現が可能となる。
【0042】なお、以上の各実施例ではポインティング
されるべき映像は静止した「地図」であるものとした
が、例えばVTRやレーザーディスクのようなビデオ動
画ソースから再生された「動画」を利用すれば、さらに
複雑なコミュニケーションを図ることができる。
【0043】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、特定ピクセルについては半透明合成又は変換操作を
適用する一方、特定ピクセル以外の部分にはポインティ
ングされるべき映像をそのまま表示することとしたの
で、ポインティング対象映像が常に鮮明に表示される。
つまり、本発明はビデオ動画をコミュニケーション手段
として用いたマルチメディア・ワークステーションなど
の応用に極めて優れた価値を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る画像合成装置を示
すブロック図である。
【図2】図1中の比較器の内部構成を示す回路図であ
る。
【図3】図1の画像合成装置の動作原理を説明するため
の図である。
【図4】本発明の第の実施例に係る画像合成装置を示
すブロック図である。
【図5】本発明の第の実施例に係る画像合成装置を示
すブロック図である。
【図6】本発明の第の実施例に係る画像合成装置を示
すブロック図である。
【図7】本発明の第の実施例に係る画像合成装置を示
すブロック図である。
【図8】本発明の第の実施例に係る画像合成装置を示
すブロック図である。
【図9】本発明の第の実施例に係る画像合成装置を示
すブロック図である。
【図10】本発明の第の実施例に係る画像ポインティ
ングシステムを示すブロック図である。
【図11】本発明の第の実施例に係る画像ポインティ
ングシステムを示すブロック図である。
【符号の説明】
1 条件判定手段 2 ミキシング回路 3 データセレクタ 4,206〜209 ANDゲート 5〜9,11,13,15,18 Dフリップフロップ
(D−F/F) 10 加算回路(変換回路) 12 減算回路(変換回路) 14 乗算回路(変換回路) 16 補色変換回路(変換回路) 17 色相シフト回路(変換回路) 20 比較器 21 一致比較器 200〜205 マグニチュードコンパレータ 300,310 画像(動画)合成装置 302 画像伝送手段 303 ビデオカメラ(第2の画像入力手段) 304 ディスプレイ(第1の表示手段) 305 ビデオカメラ(第1の画像入力手段) 306 ディスプレイ(第2の表示手段) 309,319 ビデオスイッチ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04N 7/15 630 G09G 5/36 520M (56)参考文献 特開 平4−119087(JP,A) 特開 平6−38206(JP,A) 実開 平4−75476(JP,U) 実開 昭62−53746(JP,U)

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロック信号に同期して、ポインティン
    グ対象映像となる第1の映像と、該第1の映像をポイン
    ティングするための第2の映像とを合成した画素データ
    出力を得るための画像合成装置であって、 クロック信号に同期して供給される第1と第2の映像の
    画素データを加重加算した画素データを出力するための
    ミキシング回路と、 与えられた条件データの示す条件に第2の映像の画素デ
    ータが適合したときには合致信号を出力するための条件
    判定手段と、 前記条件判定手段が合致信号を出力したときには前記ミ
    キシング回路の出力を選択出力し、それ以外の場合には
    第1の映像の画素データを選択出力するためのデータセ
    レクタとを備えたことを特徴とする画像合成装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の画像合成装置において、 前記条件判定手段は、画素データ値の範囲を示す条件デ
    ータを入力しかつ第2の映像の画素データの値が前記範
    囲に入っていたときには合致信号を出力するための比較
    器を備えたことを特徴とする画像合成装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の画像合成装置において、 前記条件判定手段は、第2の映像の画素データの少なく
    とも一部のビットが与えられた条件データと一致したと
    きには合致信号を出力するための一致比較器を備えたこ
    とを特徴とする画像合成装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の画像合成装置において、 前記データセレクタは、第1と第2の映像を合成して表
    示してはいけない領域であるか否かを示す画像合成禁止
    領域データが該第1と第2の映像の画素データに対応し
    かつクロック信号に同期して供給され、前記画像合成禁
    止領域データが合成禁止領域でないことを示しかつ前記
    条件判定手段が合致信号を出力したときには前記ミキシ
    ング回路の出力を選択出力し、それ以外の場合には第1
    の映像の画素データを選択出力する機能を備えたことを
    特徴とする画像合成装置。
  5. 【請求項5】 クロック信号に同期して、ポインティン
    グ対象映像となる第1の映像と、該第1の映像をポイン
    ティングするための第2の映像とを合成した画素データ
    出力を得るための画像合成装置であって、 クロック信号に同期して供給される第1の映像の画素デ
    ータを変換して得た画素データを出力するための変換回
    路と、 与えられた条件データの示す条件に第2の映像の画素デ
    ータが適合したときには合致信号を出力するための条件
    判定手段と、 前記条件判定手段が合致信号を出力したときには前記変
    換回路の出力を選択出力し、それ以外の場合には第1の
    映像の画素データを選択出力するためのデータセレクタ
    とを備えたことを特徴とする画像合成装置。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の画像合成装置において、 前記変換回路は、第1の映像の画素データに与えられた
    加算データを加算して得た画素データを出力するための
    加算回路を備えたことを特徴とする画像合成装置。
  7. 【請求項7】 請求項5記載の画像合成装置において、 前記変換回路は、第1の映像の画素データから与えられ
    た減算データを減算して得た画素データを出力するため
    の減算回路を備えたことを特徴とする画像合成装置。
  8. 【請求項8】 請求項5記載の画像合成装置において、 前記変換回路は、第1の映像の画素データに与えられた
    乗算データを乗算して得た画素データを出力するための
    乗算回路を備えたことを特徴とする画像合成装置。
  9. 【請求項9】 請求項5記載の画像合成装置において、 前記変換回路は、第1の映像の画素データで示される色
    を対応する補色に変換して得た画素データを出力するた
    めの補色変換回路を備えたことを特徴とする画像合成装
    置。
  10. 【請求項10】 請求項5記載の画像合成装置におい
    て、 前記変換回路は、第1の映像の画素データで示される色
    相を与えられた色相シフトパラメータに対応した量だけ
    シフトさせて得た画素データを出力するための色相シフ
    ト回路を備えたことを特徴とする画像合成装置。
  11. 【請求項11】 請求項5記載の画像合成装置におい
    て、 前記条件判定手段は、画素データ値の範囲を示す条件デ
    ータを入力しかつ第2の映像の画素データの値が前記範
    囲に入っていたときには合致信号を出力するための比較
    器を備えたことを特徴とする画像合成装置。
  12. 【請求項12】 請求項5記載の画像合成装置におい
    て、 前記条件判定手段は、第2の映像の画素データの少なく
    とも一部のビットが与えられた条件データと一致したと
    きには合致信号を出力するための一致比較器を備えたこ
    とを特徴とする画像合成装置。
  13. 【請求項13】 請求項5記載の画像合成装置におい
    て、 前記データセレクタは、第1と第2の映像を合成して表
    示してはいけない領域であるか否かを示す画像合成禁止
    領域データが該第1と第2の映像の画素データに対応し
    かつクロック信号に同期して供給され、前記画像合成禁
    止領域データが合成禁止領域でないことを示しかつ前記
    条件判定手段が合致信号を出力したときには前記変換回
    路の出力を選択出力し、それ以外の場合には第1の映像
    の画素データを選択出力する機能を備えたことを特徴と
    する画像合成装置。
  14. 【請求項14】 A地点で得られた映像に該映像のポイ
    ンティング情報をB地点で付加し、かつ該ポインティン
    グ情報が付加された映像をA、B両地点で同時に表示す
    るための画像ポインティングシステムであって、 A、B両地点間の双方向通信のための画像伝送手段と、 ポインティングされるべき第1の映像を入力するように
    A地点に配置された第1の画像入力手段と、 前記画像伝送手段を通じてA地点から送られてきた第1
    の映像をポインティングするための第2の映像を入力す
    るようにB地点に配置された第2の画像入力手段と、 前記画像伝送手段を通じてA地点から送られてきた第1
    の映像と前記第2の画像入力手段を通じて入力された第
    2の映像とを合成した画素データ出力を得るようにB地
    点に配置された画像合成装置と、 前記画像合成装置の画素データ出力を表示するようにB
    地点に配置された第1の表示手段と、 前記画像伝送手段を通じてB地点から送られてきた前記
    画像合成装置の画素データ出力を表示するようにA地点
    に配置された第2の表示手段とを備え、 前記画像合成装置は、 クロック信号に同期して供給される第1と第2の映像の
    画素データを加重加算した画素データを出力するための
    ミキシング回路と、 与えられた条件データの示す条件に第2の映像の画素デ
    ータが適合したときには合致信号を出力するための条件
    判定手段と、 前記条件判定手段が合致信号を出力したときには前記ミ
    キシング回路の出力を選択出力し、それ以外の場合には
    第1の映像の画素データを選択出力するためのデータセ
    レクタとを備えたことを特徴とする画像ポインティング
    システム。
  15. 【請求項15】 A地点で得られた映像に該映像のポイ
    ンティング情報をB地点で付加し、かつ該ポインティン
    グ情報が付加された映像をA、B両地点で同時に表示す
    るための画像ポインティングシステムであって、 A、B両地点間の双方向通信のための画像伝送手段と、 ポインティングされるべき第1の映像を入力するように
    A地点に配置された第1の画像入力手段と、 前記画像伝送手段を通じてA地点から送られてきた第1
    の映像をポインティングするための第2の映像を入力す
    るようにB地点に配置された第2の画像入力手段と、 前記画像伝送手段を通じてA地点から送られてきた第1
    の映像と前記第2の画像入力手段を通じて入力された第
    2の映像とを合成した画素データ出力を得るようにB地
    点に配置された第1の画像合成装置と、 前記第1の画像合成装置の画素データ出力を表示するよ
    うにB地点に配置された第1の表示手段と、 前記第1の画像入力手段を通じて入力された第1の映像
    と前記画像伝送手段を通じてB地点から送られてきた第
    2の映像とを合成した画素データ出力を得るようにA地
    点に配置された第2の画像合成装置と、 前記第2の画像合成装置の画素データ出力を表示するよ
    うにA地点に配置された第2の表示手段とを備え、 前記第1と第2の画像合成装置の各々は、 クロック信号に同期して供給される第1と第2の映像の
    画素データを加重加算した画素データを出力するための
    ミキシング回路と、 与えられた条件データの示す条件に第2の映像の画素デ
    ータが適合したときには合致信号を出力するための条件
    判定手段と、 前記条件判定手段が合致信号を出力したときには前記ミ
    キシング回路の出力を選択出力し、それ以外の場合には
    第1の映像の画素データを選択出力するためのデータセ
    レクタとを備えたことを特徴とする画像ポインティング
    システム。
  16. 【請求項16】 A地点で得られた映像に該映像のポイ
    ンティング情報をB地点で付加し、かつ該ポインティン
    グ情報が付加された映像をA、B両地点で同時に表示す
    るための画像ポインティングシステムであって、 A、B両地点間の双方向通信のための画像伝送手段と、 ポインティングされるべき第1の映像を入力するように
    A地点に配置された第1の画像入力手段と、 前記画像伝送手段を通じてA地点から送られてきた第1
    の映像をポインティングするための第2の映像を入力す
    るようにB地点に配置された第2の画像入力手段と、 前記画像伝送手段を通じてA地点から送られてきた第1
    の映像と前記第2の画像入力手段を通じて入力された第
    2の映像とを合成した画素データ出力を得るようにB地
    点に配置された画像合成装置と、 前記画像合成装置の画素データ出力を表示するようにB
    地点に配置された第1の表示手段と、 前記画像伝送手段を通じてB地点から送られてきた前記
    画像合成装置の画素データ出力を表示するようにA地点
    に配置された第2の表示手段とを備え、 前記画像合成装置は、 クロック信号に同期して供給される第1の映像の画素デ
    ータを変換して得た画素データを出力するための変換回
    路と、 与えられた条件データの示す条件に第2の映像の画素デ
    ータが適合したときには合致信号を出力するための条件
    判定手段と、 前記条件判定手段が合致信号を出力したときには前記変
    換回路の出力を選択出力し、それ以外の場合には第1の
    映像の画素データを選択出力するためのデータセレクタ
    とを備えたことを特徴とする画像ポインティングシステ
    ム。
  17. 【請求項17】 A地点で得られた映像に該映像のポイ
    ンティング情報をB地点で付加し、かつ該ポインティン
    グ情報が付加された映像をA、B両地点で同時に表示す
    るための画像ポインティングシステムであって、 A、B両地点間の双方向通信のための画像伝送手段と、 ポインティングされるべき第1の映像を入力するように
    A地点に配置された第1の画像入力手段と、 前記画像伝送手段を通じてA地点から送られてきた第1
    の映像をポインティングするための第2の映像を入力す
    るようにB地点に配置された第2の画像入力手段と、 前記画像伝送手段を通じてA地点から送られてきた第1
    の映像と前記第2の画像入力手段を通じて入力された第
    2の映像とを合成した画素データ出力を得るようにB地
    点に配置された第1の画像合成装置と、 前記第1の画像合成装置の画素データ出力を表示するよ
    うにB地点に配置された第1の表示手段と、 前記第1の画像入力手段を通じて入力された第1の映像
    と前記画像伝送手段を通じてB地点から送られてきた第
    2の映像とを合成した画素データ出力を得るようにA地
    点に配置された第2の画像合成装置と、 前記第2の画像合成装置の画素データ出力を表示するよ
    うにA地点に配置された第2の表示手段とを備え、 前記第1と第2の画像合成装置の各々は、 クロック信号に同期して供給される第1の映像の画素デ
    ータを変換して得た画素データを出力するための変換回
    路と、 与えられた条件データの示す条件に第2の映像の画素デ
    ータが適合したときには合致信号を出力するための条件
    判定手段と、 前記条件判定手段が合致信号を出力したときには前記変
    換回路の出力を選択出力し、それ以外の場合には第1の
    映像の画素データを選択出力するためのデータセレクタ
    とを備えたことを特徴とする画像ポインティングシステ
    ム。
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